随着人口的不断增长和有用土地资源的不断减小，越来越多的建筑物和基础工程设施不得不建在软土等不良地基上，出现了诸如剪切破坏、沉降开裂、渗透变形、水流侵蚀等工程地质问题。纤维加筋土是一种将纤维丝与工程土按一定配比混合而成的新型土工材料，具有抗剪、抗裂、抗冲蚀、抗震等优点，可弥补许多软土基础固有的不足。因此，纤维加筋土技术越来越受到人们的关注和重视。本论文围绕聚丙烯纤维加筋粘性土的工程性质进行了一系列的试验研究，在此基础上对纤维加筋土工程推广中的一些关键问题进行了探讨。论文的主要研究工作和相关成果如下： 1．介绍了聚丙烯纤维的物理、化学、力学性能：总结了聚丙烯纤维在土木工程，尤其是混凝土工程中的功能与用途。 2．研究了聚丙烯纤维掺量和长度对加筋粘性土的无侧限抗压强度、内聚力和内摩擦角的影响。试验结果表明，纤维掺量和长度对加筋粘性土的无侧限抗压强度和内聚力的影响较大，而对内摩擦角的影响较小。就力学性能改良而言，试验粘性土的最佳纤维掺量为0.3％干土重，最佳纤维长度为15mm。此外，还发现了纤维含量对粘性土力学性质的影响要大于纤维长度。 3．研究了聚丙烯纤维掺量和长度对加筋粘性土渗透性的影响。试验结果表明，加筋粘性土的渗透系数随纤维掺量的增加而增加，但受纤维长度的影响不是很明显。通过比较发现，短长度、低掺量的纤维加筋粘性土的渗透性较小，一般接近于素粘性土。 4．通过课题组自行研发的“裂纹形态分维计算软件”，研究了聚丙烯纤维加筋粘性土表面干缩裂纹的形态分维。从试验结果发现，纤维加筋粘性土表面干缩裂纹在某个观测尺度范围内具有明显的分形特征，其分维值在1.36～1.41之间。纤维的掺入明显地降低了粘性土干缩裂纹的分维值。研究还发现，随着纤维掺量的增加，粘性土干缩裂纹的分维值先减小后增加，其最低值出现在纤维掺量为0.3％处；短纤维加筋粘性土表面干缩裂纹的分维值要大于长纤维土。另外，纤维掺量对粘性土表面干缩裂纹分形维数的影响要大于纤维长度。 5．研究了团聚体的大小对聚丙烯纤维加筋粘性土强度的影响规律。试验研究表明，当团聚体的平均粒径小于3.5mm时，纤维加筋粘性土的内聚力随着粒径的增大而减小，内摩擦角随着粒径的增大而增大；当团聚体的平均粒径大于3.5mm时，纤维加筋粘性土的内聚力和内摩擦角变化不大。纤维加筋粘性土的无侧限抗压强度随着团聚体粒径的增大而降低。通过与素粘性土和石灰改良粘性土的对比试验发现，纤维加筋粘性土表现为应变硬化的塑性破坏，而素粘性土和石灰改良粘性土则分别表现为应变软化的塑性破坏和完全的脆性破坏。 6．为了降低石灰土的脆性，本论文提出了用聚丙烯纤维丝和石灰的混合材料来进行土体改良的方法，并对养护时间、纤维掺量、石灰掺量对纤维石灰土工程性质的影响进行了研究。试验结果表明，纤维石灰土的无侧限抗压强度、内聚力和内摩擦角均随着养护时间的增长而增加。当纤维含量一定时，石灰含量的增加会导致粘性土的无侧限抗压强度和剪切参数先增加后降低。不仅如此，石灰含量的增加也会导致粘性土胀缩性和韧性的降低。另一方面，当石灰含量一定时，纤维含量的增加会使粘性土强度、收缩性和韧性增大，而粘性土的膨胀性降低。总体而言，纤维石灰土的强度、内聚力和内摩擦角要大于石灰土，但其胀缩性和破坏形式处于纤维加筋土和石灰改良土之间。此外，通过扫描电镜分析发现，纤维加筋实际上是纤维丝与土颗粒间的物理作用，而石灰稳定的机理是土颗粒与石灰间的化学作用而导致的土结构改变。 7．分析了纤维使用成本、纤维性能要求以及纤维土的施工工艺等问题，为今后纤维加筋土的工程应用与推广提供了参照依据。